大数据战略背景下智慧乡村发展的策略和路径

文／刘志宏 苏州大学建筑学院 硕士生导师 副教授 博 士

中国历史文化名城苏州研究院 研究员

引言

以党的十九大“推进绿色发展，建设美丽中国的重大历史任务”“国家信息化发展战略纲要”“十三五”全国农业农村信息化发展规划（2016—2020）、“乡村振兴战略规划（2018—2022）”等文件精神为契机，强调信息化将在未来乡村建设中发挥的重要作用。在中国特色社会主义建设的新时代，必须全面建设和应用“互联网+”、大数据继续深化信息化。党的十九大报告提出实施乡村振兴战略，在乡村可持续发展上应建立新的发展模式[1]，以绿色发展为导向，树立绿色发展理念，采取振兴模式创新[2]，建立了智慧乡村智能化文化、产业价值体系[3]。然而在乡村振兴发展上，国外的特色乡村发展案例也为我国乡村振兴战略的实施提供了参考借鉴[4]。特别韩国和日本的乡村发展经验对我国的乡村振兴战略规划具有很大的启发，强调构建乡村振兴投入长效机制，坚持走乡村智能化建设之路，才能为乡村振兴战略真正落地夯实基础[5]。韩国学者朴汝贤等通过智能城市的数据平台技术，提出了韩国农村再生的智能化发展模式的构建方法[6]；韩国学者崔俊英等提出了居民参与相关的智慧安全城市的空间大数据战略规划实施方案[7]。以上这些研究对智慧乡村发展策略的方法研究具有重要的理论基础与科学性参考价值。

1 研究的必要性

1.1 研究现状

在我国关于智慧乡村方面的研究中，基于互联网+、大数据战略背景下乡村发展模式的建立，需构建现代化的乡村绿色产业体系，完善乡村绿色发展体系[8]。刘朋虎等提出了新时代发展乡村智慧生态农业的技术对策与新的模式[9]。魏欧元提出了“互联网+乡村旅游”和“互联网+乡村文化产业”新模式[10]。有学者提出建设江苏智慧农业示范基地，推进智慧农业发展[11]。还有学者提出以乡村大数据平台的建设效能实现乡村规划与农业发展智能化、网络化和精准的战略性转变[12]，提出了基于内生理论的我国乡村发展新模式[13]。因此，应用智慧乡村的评价指标体系对智慧乡村发展做定量化评价与分析，在乡村振兴背景下分析智慧乡村发展过程，并对推动和实现我国乡村发展具有重要意义[14]。

文章主要以苏州大运河沿线的特色村落为研究对象。思考在疫情背景下乡村治理模式的转型，探讨健康安全、生态宜居和乡村可持续的人居环境的实现路径[15]。为了更好地体现苏州乡村的优秀传统文化价值，智慧转型升级是必然趋势。此外，通过苏州乡村复兴相关政策地位的问题和局限性，提出了智慧乡村发展的政策方向，将成为乡村振兴战略规划中一项重要指标内容。

1.2 研究意义

在当期疫情防控严峻的形式下，为了应对自然灾害带来的影响以及边远乡村的紧急服务需求，构建智慧乡村新模式已成为极为有效的应对方式。智慧乡村汇集了社会、政府和乡村等多方面的大数据，实现了信息与数据融合、资源共享，有利于乡村信息化、数据化等的管理；有利于加快乡村发展步伐；有利于撮合乡村资源整合[16]。重点发展乡村健康安全与数字信息化技术来推动乡村环境治理和疫情防控模式的更新，进而促进了乡村振兴的实施。

智慧乡村的构建，是解决当前乡村人居环境可持续发展等科学问题的重要方案之一。文章提出了疫情下智慧环境和智慧规划构建的创新研究思路和应对策略。因此，大数据战略背景下推动苏州智慧乡村发展的策略和路径研究就尤为重要，可以为我国乡村智慧发展提供示范和借鉴，具有独特的研究意义。

1.3 研究目标

探索苏州乡村文化与绿色技术融合的评价方法与理论，了解到苏州智慧乡村研究相对滞后，极度缺乏乡村绿色科技方面的理论指导和借鉴，为给形成合理可行的智慧乡村技术理论打下基础，以便建立苏州智慧乡村发展策略与路径的方法。本文还提出了如何有效发挥大数据优势来振兴苏州乡村的特色文化产业，发挥苏州乡村的地域特征，建立智慧乡村评价方法，推动智慧乡村评价体系广泛应用于江苏乡村发展和建筑规划设计中。

2 智慧乡村发展的理论研究

2.1 智慧乡村的概念

智慧乡村是“智慧”理念在乡村发展中的具体应用与实践，体现了智慧乡村发展的理念内涵[14]。在欧洲，“智慧乡村”是一个乡村社区，被定义为通过建立网络基础并利用ICT 相关知识来改善地区乡村发展，推广出了各种智慧乡村发展项目[17]。李德仁等从信息化技术的视角强调了数字化技术在智慧城市建设与管理中的理论应用与实践[18]。

2.2 智慧乡村产业化类型分析

在这项研究中，智慧乡村产业化的主要目标是通过扩大乡村产业规模来创造利润，并通过应用尖端大数据等技术来实现乡村发展以及建立一种智能型乡村农业模型，该模型利用商业利润模型来实现智慧乡村产业化和ICT 的先进技术，进而实现智慧乡村的有效管理（表1）。

表1 智慧乡村产业化类型的主要组成部分（表格来源：作者根据参考文献[20]绘制）

从表1可以看出：建立智慧乡村产业化体系，最重要的是要确定好“主要组成部分是什么？主体是谁？”利用乡村有机农产品生产，进行有市场性的加工食品，为了将其连接到销售上，必须建立有竞争力的组织体制。

因此，智慧乡村产业化在小规模农户中很难运营，需要组合相关的生产农家、产业公司等经营企业来进行智能化管理。基于ICT 基础尖端技术的智能型农业模式，可以应用于乡村产业化中高初期设施投入等适用模式范围。比如：苏州地区乡村种植农家高产、稳定的生长环境建设，可以用于生产高品质的农产品，使其流通体系简化，目标是为村民增加收益。因此，为了ICT 技术基础的智慧乡村产业化，应将生产基础设施的设施化及设施自动化等作为重要因素。

2.3 智慧乡村发展理论

文章主要从苏州乡村的健康安全、智慧生态、智慧生产、智慧生活等方面加以研究，探索乡村发展中传统资源与现代科技的撮合服务路径，把乡村优秀的传统技艺和当代先进的绿色科技创新结合起来。针对现有研究成果存在资源低效利用、地域化局限与政策对接等不够充分的问题，对疫情下人与自然和谐共存、健康人居环境的反思与应对策略加以梳理，并从其智慧环境和智慧规划协同创新的新模式、乡村环境治理体系建设、乡村的防疫应急体系构建等进行了分析研究。以绿色发展观作为指导思想，其构建科学的乡村健康人居环境体系相应地起着指导并转化为国家发展相关政策和乡村振兴战略的作用。

3 智慧乡村技术分类体系构建

3.1 智慧乡村与智慧城市的差异

文章定义了智慧乡村，将智慧乡村和智慧城市的差异进行了比较分析（表2），并通过分析来掌握智慧乡村技术的特性。另外，推进智慧乡村建设的技术分类，从建设技术角度提出了智慧乡村技术分类方案。

表2 智慧乡村与智慧城市的区别分析（表格来源：作者根据参考文献[19]绘制）

3.2 智慧乡村技术分类体系构建

智慧乡村将形成巨大规模的ICT 融合建设市场。在国家层面大力推进智慧乡村的进展，希望通过智慧乡村为当地村民创造工作岗位，搞活地区经济。江南地区的苏州由于水域环境的特点，为了推进智慧乡村的建设，以这种良好的环境为基础，并基于现代建设的科技技术和项目提案的有效性，为苏州地区乡村的发展做进一步的技术支撑。为了推进这一点，需要考虑基于传统建设技术的ICT 技术融合，进行技术分类体系构建[19]。文章分为四种技术分类体系，具体技术内容如表3 所示。

表3 智慧乡村的技术分类体系（表格来源：作者自绘）

4 智慧乡村发展的策略与路径

4.1 建立智慧乡村的智能化共享平台

基于智慧乡村技术分类体系的构建，进行智慧乡村发展的空间大数据预测。在此基础上，建立智慧乡村信息化管理系统，将乡村的智能化技术模型预测到的数据结果通过信息化管理系统进行大数据分析与共享。在大数据背景下建立智能化共享平台，设立数据系统权限，依据用户的各自需求，来设定用户权限，由系统管理员共享不同的数据信息。同理，智能化共享平台还可以为智慧乡村发展提供大量的空间数据资料，满足乡村可持续发展的需要。

根据中高考试题分析发现，科学探究不仅是中学生物教学的重要内容，也是中考和高考的重点考查内容。初中阶段培养学生实验探究能力，熟悉科学探究一般过程，能够为学生进入高中后熟悉实验工具，设计实施可行的探究方案等较高级别的科学探究能力打下基础。经典的科学史材料（如萨克斯实验）能让学生重温科学家的科学探究过程，养成科学严谨的探究态度。教师要充分利用教材中的探究实验，如探究种子萌发的外部条件，训练学生熟悉科学探究的一般过程和分析实验结果，表达交流的能力。

以往对乡村发展的研究多以定性研究为主，很少采用定量评价方法。在大数据环境背景下，诸多有关人与自然的核心数据，为乡村发展转型与发展奠定了基础，同时也促进了大数据背景下智慧乡村可持续发展的范式转变与更新升级。智慧乡村发展的空间大数据研究涉及乡村信息化指数评价问题，运用乡村发展的空间大数据去进行量化分析具有一定的可行性。以大数据为基础，建立乡村智能感知体系，以信息互动感知为方法，形成乡村空间和环境体征的综合监测指标体系，以智能化共享平台和乡村智慧环境为目标，协同智慧规划的生态化系统设计，并以人机互动和地域适应性为手段，实现智慧乡村发展的空间大数据协同和时空联动，做到人与自然协同发展、持续优化升级[15]。

4.2 建立智慧乡村空间大数据规划方案

在进行乡村发展的空间大数据研究前，首先选取具有代表性的江南地区的苏州美丽乡村作为典型研究对象和数据收集。将苏州美丽乡村与其所在的城镇文化中心作为横轴，将苏州特色乡村的百度搜索指数作为纵轴，通过大数据分析可以得出乡村所在地区的人口规模，可将乡村发展的空间大数据轴大致分为四类（表3）。

以智慧规划引领智慧乡村发展，可以促进大数据平台构建与乡村发展的空间规划之间的联通融合，系统性构建大数据分析平台、信息化基础设施与乡村建设的基础性设施，充分体现出乡村的健康安全、智慧生态、智慧生产和智慧生活等四大技术分类一级指标的特征，特别对二级指标智慧医疗、智慧环保、掌上办公、掌上生活等乡村智慧应用系统的协同建设，确定好各应用功能的构建路径和建设重点，协调智慧环境与智慧规划两大模式构建策略，促进智慧乡村发展的空间大数据建设与体制机制的优化。因而，以智慧环境和智慧规划两大模式来引领智慧乡村发展的创新模式，必将成为智慧乡村可持续发展的必然趋势。从智慧乡村技术分类体系构建上得出苏州智慧乡村发展的空间大数据规划方案。具体构建智慧乡村发展的空间大数据规划方案如图1 所示。

图1 苏州智慧乡村发展的空间大数据规划方案（图片来源：作者自绘）

4.3 智慧乡村发展的路径

本文基于苏州美丽乡村开展的智慧环境模式与智慧规划模式，联通融合发展与建设经验，结合在健康安全、智慧生态、智慧生产与智慧生活等领域的大数据服务实践，提出了智慧乡村发展的具体建设路径：统筹乡村环境、乡村规划、乡村交通、乡村教育、乡村医疗、乡村治理等相关部门的大数据平台建设需求，系统化解决乡村建设中存在的“乡村医疗科技落后、人才匮乏和信息孤岛”等难题。

图2 为智慧乡村发展策略与建设路径图，以乡村的活性化发展思路，揭示了苏州乡村发展的现状，提出了智慧乡村发展体系的构建方式和三个阶段的推进方向，最后通过构建智慧乡村的大数据平台来解决乡村发展中存在的主要问题。系统建设智慧乡村大数据共享平台和智能融合体系，重点发展乡村健康安全与数字信息化技术来推动乡村环境治理和疫情防控模式的更新，有效地推进乡村振兴的实施。

图2 苏州智慧乡村发展策略与建设路径（图片来源：作者自绘）

乡村振兴战略规划引领、空间规划优化、多维联动、信息共享、环境治理协同为“智慧环境和智慧规划协同创新”的五大准则，依托大数据、城市信息模型和人工智能（Big Data、City Information Model and AI，简称“ABC”），地理信息系统、全球定位系统、遥感（GIS、GPS、RS，简称“3S”）技术，构建从智慧规划到智慧乡村，从分而治之到协同作战的乡村治理模式。通过三维可视化技术、城市信息模型（CIM）搭建智慧乡村时空基础设施，实现对乡村全方位、全要素的数字化建模，为智慧乡村环境及规划提供了资源高效科学化的支持。

结语

智慧乡村发展是农村信息化建设的必然趋势。文章基于健康中国的发展战略，大数据战略背景下苏州智慧乡村具有不同村落健康安全和环境宜居等的适应性设计体系。探讨了如何解决乡村“疫情防控、防疫应急”等关键科学问题。文章的核心技术解决了乡村宜居环境保护与修复治理的关键技术；绿色指标开发与评价体系架构的关键技术，包括民居建筑的防疫应急体系构建与智慧规划关键技术、智慧环境适应性模块化的绿色技术提升等。通过苏州智慧乡村的建设与发展，树立起了苏州美丽乡村在国际上的历史文化地位，方便了村民和游客的观光效率，促进了大数据服务平台的建构目标。